УСТРОЙСТВО ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ УЗЛОВ ЛОКОМОТИВА

Конспект лекций

По электровозу ЭС5К.

I часть.

 

 

 

 

Кандалакша 2016 г.

Семионов А.А.

 

Электровозы 2ЭС5К, изготавливаемые в двухсекционном и 3ЭС5К, изготавливаемые в трехсекционном исполнениях, предназначены для эксплуатации на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с номинальным напряжением 25000 В.

Оборудование электровозов рассчитано на работу при напряжении в контактной сети от 19000 В до 29000 В, температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 45 °С и высоте над уровнем моря до 1200 м.

Электрооборудование, установленное в кузове электровоза, рассчитано на работу при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С.

 

1.2. Технические данные.

 

Технические данные.

 

 

Общее устройство электровоза.

Электровоз состоит из механической части и электрического оборудования. Механическая часть включает в себя тележки и кузов. Кузов опирается на рамы тележек, они в свою очередь через систему рессорного подвешивания и буксы на колёсные пары. Тележки электровоза оборудованы тормозной рычажной передачей (ТРП) и пневматическими приборами, которые приводят её в действие, а также устройствами для подвешивания тяговых двигателей. Для улучшения ходовых качеств используются различные амортизирующие устройства.

Электрооборудование состоит из тяговых двигателей (по числу осей), вспомогательных машин, компрессоров для получения сжатого воздуха; вентиляторов для охлаждения оборудования, тяговых трансформаторов, выпрямительно-инверторных преобразователей и различной электрической и электронной аппаратуры. Тяговые двигатели (ТД) расположены в тележках. Подвешивание ТД опорно-осевое. При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель одной стороной крепится к раме тележки, а другой, через подшипник опирается на ось колёсной пары. Остальное электрооборудование размещается в кузове электровоза и на крыше.

По назначению электрооборудование подразделяется на высоковольтное (токоприёмники, главные выключатели и др.), и низковольтное (контакторы, вентили, реле и др.). Силовая аппаратура находится в кузове электровоза в высоковольтной камере (ВВК), куда доступ при поднятом токоприёмнике запрещён. Двери заперты электропневматическими блокировками. Машинист, находясь в кабине, дистанционно осуществляет управление электровозом. Регулирование скорости машинист осуществляет изменением напряжения на зажимах тяговых двигателей.

 

Механическое оборудование

На механическую часть электровоза действует нагрузка, создаваемая весом механического, электрического и пневматического оборудования. Кроме того, механическая часть передает тяговые усилия от электровоза к поезду и воспринимает динамические нагрузки, возникающие при движении электровоза. Электровоз имеет кузов вагонного типа. Тележка электровоза двухосная, состоит из рамы, колесных пар, буксовых узлов, рессорного подвешивания, рычажно-тормозной передачи, подвесок тяговых двигателей и тяговых передач.

Кузов на тележки опирается с помощью боковых опор в виде цилиндрических пружин, электровоз имеет двухступенчатое рессорное подвешивание: одна ступень — между буксовым узлом и рамой тележки, другая — между рамами тележки и кузова.

Тележка.

 

Назначение - тележки служат для объединения узлов механической части и тяговых двигателей. Они воспринимают вес кузова, передают тяговые и тормозные усилия и направляют электровоз по рельсовому пути.

Техническая характеристика

Длинна: -----------                                                          4780мм

Ширина: ------------------                                                2750мм

Масса: --------------------------------                               21200кг

Масса с ручным тормозом и гребнесмазывателем:   21300кг

Подвеска двигателя: опорно-осевое

Подвешивание буксовой ступени: независимое, индивидуальное.

Составными узлами тележки являются: рама тележки 1, рессорное подвешивание буксового узла 5, колесная пара 2 с буксами 4 и тяговым электродвигателем 3, система тормозная 6, гидродемпферы буксового узла 7, опоры кузова 8, горизонтальные гидродемпферы 10, вертикальные гидродемпферы 9, подвеска тягового электродвигателя и наклонная тяга. На тележках, расположенных со стороны кабины, установлена система смазки гребней. Предусмотрена установка вертикальных и горизонтальных упоров.

 

 

Рама тележки.

Рама тележки предназначена для соединения в единую систему всех функциональных узлов тележки, восприятия, распределения по колесным парам вертикальной и горизонтальной нагрузки от кузова (при помощи рессорного подвешивания), восприятия тяговых и тормозных сил. Рама является связующим, несущим элементом всех узлов тележки.

 

                         Массогабаритные характеристики рамы тележки.

 

Рамы тележек, представляют собой цельносварную конструкцию прямоугольной формы в плане, сваренную из двух боковин 4, связанных между собой средней балкой 13 и двумя концевыми балками 16. Боковины и балки коробчатого типа, сварены из четырех листов прокатной стали.

К нижним листам рам тележек приварены: литые малые буксовые 2 и большие буксовые кронштейны 3, кронштейны 1 для крепления подвесок тормозной системы, кронштейн 12 для крепления наклонной тяги.

К наружным вертикальным листам боковин приварены накладки 8 для контакта с боковыми упорами. К верхним листам рам тележек приварены: накладки 9 и стойки опор кузова «Флексикойл» 10, фланцы 5 для крепления вертикальных гидродемпферов и кронштейны 11 для крепления горизонтальных гидродемпферов. К вертикальным листам боковин приварены кронштейны 14 для крепления подвесок тормозной системы. К вертикальным листам средней балки рамы тележки 13 приварены кронштейны 6, к которым крепятся подвески тяговых двигателей и кронштейны 15 подвесок тормозной системы.

При осмотре рам тележек проверить состояние сварных швов, обратив внимание на отсутствие трещин как в швах, так и в элементах рамы. Трещины можно обнару­жить по местному скоплению пыли, ржавчины. Наличие трещин не допускается. В условиях депо концы трещин засверливают, трещину разделывают под шов и зава­ривают электросваркой. На раме тележки допускаются местные вмятины до 15 мм, прогиб боковины рамы по всей длине до 15 мм, износ накладок под горизонтальные и вертикальные упоры до 6 мм.

Колёсная пара.

Колёсная пара предназначена нести весовые нагрузки всех узлов электровоза, направлять движение электровоза по рельсовому пути, передавать силу тяги, развиваемую электровозом, и тормозную силу при торможении, воспринимать статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом и преобразовывать вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение электровоза.

 

Техническая характеристика.

 

Колесная пара состоит из оси, колесных центров, бандажей, бандажных колец, зубчатых колес и роликового сферического подшипника в корпусе.

Ось колесной пары - кованая из специальной осевой стали. Для монтажа на ней колес и буксовых узлов имеются специально обработанные участки: буксовые, предподступичные, подступичные и моторно-осевые шейки. Все поверхности оси, за исключением торцов, подвергнуты шлифовке и упрочняющей накатке роликом. На буксовых шейках имеется резьба M170x3-6g для гаек, закрепляющих приставные кольца роликовых подшипников. На торцах оси выполнено по два отверстия М16-6Н для крепления планок, предохраняющих гайки от ослабления и отвинчивания.

После окончательной механической обработки ось подвергается неразрушающему контролю на отсутствие поверхностных и внутренних дефектов.

Колесный центр-коробчатого сечения отлит из стали 20Л или 25Л двухдискового исполнения, литой, имеет удлиненную ступицу, обод, а между ними двухдисковая часть с овальными отверстиями и перегородками. В ступице имеется центровое и радиальное отверстие, закрытое заглушкой для подачи смазки под давлением при распрессовке. Посадочные поверхности ступицы и обода обтачиваются. На удлиненные ступицы колесных центров горячим способом с натягом в пределах 0,25...0,33 мм. напрессованы зубчатые колеса.

Зубчатое колесо литое, имеет удлиненную ступицу и зубчатый венец, на котором 88 косых зубьев. Между венцом и ступицей находится дисковая часть с круглыми отверстиями. На удлиненной ступице снаружи расточено кольцо шириной 4 мм, высотой 10 мм, которое образует лабиринтное уплотнение с кожухом зубчатой передачи. На внутренней грани проточены канавки для лабиринтного уплотнения с корпусом МОП. На ступицах имеются внутренние отверстия для подачи смазки при распрессовке.

 

Бандаж литой, в поперечном сечении имеет:

1. Внутреннюю поверхность, на которой находится бурт и паз для бандажного кольца.
2. Внутреннюю вертикальную грань.
3. Поверхность катания, на которой два уклона – 1/7 и 1/20. Обеспечивают самоцентрирование колесной пары на прямом участке пути и плавное набегание на рамный рельс в пошерстном направлении, а также уменьшают проскальзывание бандажа в кривых участках пути, который катится по внутреннему рельсу.
4. Наружная вертикальная грань.
5. Между поверхностью катания и наружной гранью фаска 5х45˚. Обеспечивает плавное набегание на рамный рельс и замедляет процесс уширения бандажа при выдавливании металла с поверхности катания, а значит, отодвигает срок обточки.

Ширина бандажа 140 мм, круг катания находится на расстоянии 70 мм от внутренней грани. Толщина нового бандажа по кругу катания – 90 мм. Между поверхностью катания и внутренней гранью находится гребень, его высота 30 мм, на нем имеется уклон, который обеспечивает плавное набегание бандажа на остряк стрелки при противошерстном движении. Бандаж изготавливается из специальной стали по ГОСТ 398. Черновые размеры его выполняются по ГОСТ 3225. Профиль бандажа изготавливается по требованиям ГОСТ 11018 и инструкции №ЦТ/329. Правильность профиля проверяется специальным шаблоном. Бандаж посажен на обод колесного центра в горячем состоянии. Перед посадкой бандаж подвергается неразрушающему контролю на отсутствие трещин. Для предупреждения сползания с колесного центра бандаж стопорится бандажным кольцом из стали специального профиля.

Бандажное кольцо может быть целое или составное, то есть сварное, но не более, чем из 3-х частей.

 

Формирование колесных пар.

Сборку колесных пар производят, когда подготовлены все ее элементы и обточены поверхности до размеров, которые обеспечивают натяг. Сборку колесной пары производят в следующей последовательности: бандаж нагревают до температуры 250÷300˚С и одевают на обод колесного центра до полного прилегания бурта к ободу, при температуре 200˚С в паз заводят бандажное кольцо, зазор в стыке не более 0,5 мм. Бандажное кольцо зажимают механическим инструментом. После остывания бандаж плотно охватывает обод колесного центра и не проворачивается. Проверяют плотность посадки бандажа обстукиванием поверхности катания молотком – звук звонкий и молоток отскакивает – это признак хорошей посадки, глухой, дребезжащий звук и молоток не отскакивает – признак плохой посадки. Если посадка нормальная, то ставят контрольные метки – на наружной грани бандажа на одной линии, на расстоянии 10 мм от кромки бурта ставят 5-6 точек керном, а, напротив, на ободе колесного центра ставят насечку тупым зубилом. Затем в холодном состоянии с усилием 50÷60 тонн на удлиненную ступицу колесного центра напрессовывают зубчатое колесо, или его надевают в горячем состоянии при температуре 250˚С. При этом после остывания зубчатого колеса производят его контрольную распрессовку при усилии пресса 50 тонн сдвига зубчатого колеса не должно быть. На шейку МОП напрессовывают внутреннее кольцо подшипника и устанавливают подшипник с корпусом. Колесный центр вместе с бандажом и зубчатым колесом в холодном состоянии напрессовывают на подступичную часть оси и плавно увеличивают усилие запрессовки со снятием диаграммы изменения давления. В конце запрессовки усилие должно достичь 110÷150 тонн. После сборки производят обточку бандажей по специальному профилю и контролируют абсолютным шаблоном.

            Колесную пару принимает приемщик, если она отвечает техническим требованиям и размерам, то на правом торце оси ставят знаки и клейма формирования:

ü  Ф – формирование,

ü  Номер пункта,

ü  Дата, месяц и год,

ü  Клеймо приемщика.

 

Осмотры и освидетельствования колесных пар.

В эксплуатации колесные пары подвергаются осмотру под электровозом и обыкновенному и полному освидетельствованиям.

Осмотр производится:

- на всех видах ТО и ТР;

- при переподкатке колесной пары, не связанной с неисправностью и ремонтом. Если после предыдущего полного или обыкновенного освидетельствования прошло не более одного года, то произвести обмер бандажей и замерить расстояние 1440 мм. Если более одного года, то произвести обыкновенное освидетельствование;

- при первой подкатке новой колесной пары (после формирования) или после производства полного освидетельствования, если после них прошло не более 2 лет. При этом проверить даты формирования и данного освидетельствования по клеймам на правом и левом торцах оси;

- после крушений, аварий, схода с рельсов при отсутствии повреждений, требующих замены элементов колесной пары;

Осмотр производят: ТО1 - машинист, ТО2 -мастер, ТР - мастер и приемщик МПС.

При осмотре убедится в отсутствии нагрева буксовых шеек, ползунов, вмятин, отколов, выщербин, уширений бандажа, проворота, предельной его толщины и проката, вертикального подреза, остроконечного наката, опасной формы гребня и ослабления бандажного кольца. На колесных центрах убедится в отсутствии трещин в спицах, ступице, ободе, а также в отсутствии признаков ослабления или сдвига ступиц на оси. На открытых частях оси убедится в отсутствии поперечных, косых и продольных трещин, протертых мест, электроожога и др. дефектов.

Обыкновенное освидетельствование производится во всех случаях подкатки колесной пары под электровоз, если после формирования или после последнего полного освидетельствования прошло более двух лет. При этом дополнительно к осмотру производится:

- очистка колесной пары от грязи и смазки или обмывка в моечной машине;

- проверка установленных клеим и знаков;

- проверка размеров элементов колесной пары, проверка магнитным дефектоскопом открытых частей оси и зубьев зубчатых колес;

- проверка ультразвуковым дефектоскопом (УЗД) удлиненных ступиц колесных центров у электровозов

- покраска открытых мест оси;

- ревизия узлов с подшипниками качения в случаях, когда это предусмотрено Инструкцией по содержанию этих узлов; Клейма и знаки данного освидетельствования не ставятся. Освидетельствование производят мастер, приемщик и дефектоскопист с записью в журнал ТУ-21 и в паспорт колесной пары.

Полное освидетельствование производится:

-при ремонтах на заводах или в депо, выполняющих ремонт со сменой

элементов;

- при неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования;

- при наличии повреждений колесной пары после крушения, аварий столкновения или схода, а также выявленных при осмотре, кроме устраняемых обточкой;

Дополнительно к обыкновенному освидетельствованию производится:

- очистка колесной пары от краски;

- проверка УЗД закрытых частей оси и удлиненных ступиц колесных центров;

- постановка клеим и знаков полного освидетельствования на левом торце оси;

 

Знаки и клейма.

 

Ось – на среднюю часть заготовки оси наносят: номер пункта, дата отливки, номер плавки и порядковый номер оси из этой плавки, клеймо приемки заготовки. Перед механической обработкой эти данные со средней части оси переписывают в специальный журнал, а после механической обработки эти данные переносятся на один из торцов оси, который будет считаться правым. Дополнительно указывается № пункта, где обработали ось и клеймо, которое свидетельствует о правильности перенесенных знаков на обработанную ось.

Колесный центр – на ступицу и дисковую часть наносят знаки: № пункта, дата, № плавки, № центра из этой плавки и клеймо приемки.

Зубчатое колесо – на заготовке наносят знаки: № пункта, дата, № плавки, № колеса из этой плавки и клеймо приемки. Перед обработкой данные переписывают в журнал. После обработки все данные наносят на вертикальную грань зубчатого венца и дополнительно номер пункта, где обработали зубчатое колесо.

Бандаж – на наружной грани отливается углубление из цифр: № пункта, дата, марка твердости (римская или арабская цифра 1, 2, 3), № плавки, № бандажа из этой плавки и клеймо приемки. Для равномерного износа колесные пары под электровозом должны иметь одинаковую марку бандажей по твердости.

 

На колесную пару после формирования и в эксплуатации наносят знаки:

Ø  После формирования на правый торец – буква «Ф» (формирование), № пункта, дата, клеймо приемки.

Ø  При полном освидетельствовании на левый торец оси - № пункта, дата и клеймо приемки.

Ø 

При полном освидетельствовании с распрессовкой колесных центров на правый торец – буква «Д» в кружочке (дефектоскопия), № пункта, дата и клеймо приемки. Когда при полном освидетельствовании производят смену бандажей, то ставят знак «СБ» в кружочке, а если перетяжку бандажа, то знак «ПБЛ» или «ПБП» (перетяжка левого или правого бандажа).

 

 

Неисправности колесных пар электровоза, с которыми запрещается эксплуатация согласно ПТЭи инструкции ЦТ №329.

Запрещается выпускать из ТО-2, ТО-3, ТР и допускать к следованию в поездах электровозы со следующими неисправностями колесных пар:

- трещина в любой части оси, ободе, спице или бандаже;

- прокат по кругу катания у локомотивов более 7 мм при скорости до 120 км/час и более 5 мм при скорости 120-140 км/час;

- толщина гребня более 33 мм и менее 25 мм, при скорости до 120 км/час и более 33 мм и менее 28 мм при скорости 120-140 км/час, измеренная на расстоянии 20 мм от вершины гребня, при его высоте 30 мм. У колесных пар с высотой гребня 28 мм - 18 мм от вершины гребня.

- разница в толщине гребней у одной колесной пары, если толщина одного из них 27 мм и менее, более 4 мм;

- расстояние между внутренними гранями бандажей у ненагруженной колесной пары 1440 +3/3 мм при скорости 120 км/час и +3/-1 мм при скорости 120-140 км/час;

- вертикальный подрез гребня более 18 мм, измеренный специальным шаблоном.

- опасная форма гребня (при значении параметра крутизны гребня 6,5 и менее), измеренная на ТР шаблоном УТ-1 и шаблоном ДО-1 на ТО-2.

- ползун (выбоина) на поверхности катания бандажа более 1 мм.

Скорость следования при ползуне более 1 мм см. в ПТЭ;

- выщербина, раковина или вмятина на поверхности катания бандажа глубиной более 3 мм и длиной более 10 мм, а выщербина на вершине гребня длиной более 4,0 мм; - под выщербиной понимается выкращивание кусочков металла на поверхности катания бандажа; - под раковиной понимается дефект металлургического происхождения в виде неметаллических включений (песка, шлака) закатанных внутрь металла и пустот от усадки металла при неравномерном остывании бандажа выходящих на поверхность катания бандажа по мере износа;

- разница диаметров бандажей колесных пар в комплекте для электровозов в грузовом движении более 16 мм,

- разница в прокатах у колес одной колесной пары более 2 мм;

- ослабление бандажа на колесном центре, оси в ступице, зубчатого колеса на оси или на ступице колесного центра;

- остроконечный накат гребня в зоне поверхности на расстоянии 2 мм от вершины гребня и 13 мм от круга катания;

- острые поперечные риски и задиры на шейках и предподступичных частях оси;

- протертое место на средней части оси более 4 мм;

- местное или общее уширение ширины бандажа более 6 мм;

- ослабление бандажного кольца в сумме на длине более 30%, более чем в трех местах, а также ближе 100 мм от замка кольца;

- толщина бандажей колесных пар электровозов менее 45 мм. В бесснежный период, с разрешения начальника дороги, 40мм.

- кольцевые выработки на поверхности катания у основания гребня глубиной более 1 мм на конусности 1:3,5 глубиной более 2 мм и шириной более 15 мм

Дефекты колес

 

Зубчатая передача.

 

Предназначена для передачи вращающего момента от якоря ТЭД на КП и уменьшения частоты вращения в заданное число раз.

Зубчатая передача жесткая двухсторонняя, косозубая. Состоит из двух зубчатых колёс и двух шестерней которые попарно заключены в защитный кожух. Зубчатое колесо напрессовано на удлинённую ступицу, в колесе сделаны отверстия для облегчения веса и дополнительного охлаждения. На ступице зубчатого колеса имеется бурт шириной 4мм и высотой 10мм которые вместе с кожухом образуют лабиринт, предназначенный для исключения вытекания смазки из кожуха и канавки для образования лабиринтного уплотнения с корпусом МОП.

 Шестерня имеет 21 зуб и напрессовывается с натягом в горячем состоянии при температуре 160ºС на вал якоря ТЭД. Вал якоря обточен под конус для плотной посадки шестерни и облегчения снятия при разборке. От осевого смещения шестерня зафиксирована специальной гайкой.

Угол наклона зубьев составляет: шестерня - 24º34`, а колеса 24º37` это сделано для компенсации изгиба оси КП.

Зубчатая передача характеризуется передаточным отношением числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни, оно показывает, во сколько раз шестерня вращается быстрее колеса 88/21=4,19;  

Зубчатое колесо изготовлено по специальным ТУ из стали 55Ф и имеет твердость поверхности зубьев 280...321 НRСэ. Шестерни зубчатой передачи изготовлены из поковок легированной стали 20ХНЗА с последующей цементацией и закалкой поверхности зубьев по контуру до твердости 56...63 HRCэ и посажены в горячем состоянии на конические концы вала якоря тягового двигателя с натягом 0,22...0,26 мм.

 

 

Техническая характеристика.

 

 

 

Кожух зубчатой передачи.

 

Кожух зубчатой передачи предназначен для защиты зубчатой передачи от попадания пыли, грязи, влаги, посторонних предметов и размещения смазки.

Кожух зубчатой передачи состоит из двух половин: верхней 2 и нижней 4, которые изготовлены из листового проката. По горловинам обеих половин и по плоскости разъема нижней половины кожуха установлены уплотнительные прокладки.

На верхней половине кожуха 2 имеются: крышка-сапун 10, служащая для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным, скоба 1 - для крепления кожуха к остову тягового двигателя. На нижней половине кожуха имеются: скоба 1 и кронштейн 3 - для крепления кожуха к остову тягового двигателя, масленка 7 - для заливки смазки в кожух, указатель уровня смазки 5 и лючок для осмотра зубчатой передачи.

Обе половины кожуха по краям стянуты между собой двумя болтами 9 (М30) и тремя болтами 6 (Ml6) по линии разъема.

 

Нижняя часть кожуха является масляной ванной для смазывания зубчатой передачи. В каждый кожух заливается летняя или зимняя (в зависимости от сезона) осернённая смазка в количестве 4,2 л. Зазор между стенками кожуха и вращающимися элементами зубчатой передачи обеспечивается шайбами, поставленными между кожухом и остовом двигателя в местах болтового крепления кожуха к остову.

 

 

 

Подвеска тягового электродвигателя

 

Подвеска тягового электродвигателя предназначена для смягчения ударов, приходящихся на тяговый электродвигатель при прохождении колесной парой неровностей пути и при трогании с места, а также для компенсации изменения взаимного положения тягового электродвигателя и рамы тележки при движении электровоза.

 

 

Устройство.

 

Подвеска тягового электродвигателя опорно-осевая. Тяговый электродвигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники качения на ось колесной пары, а другим концом — на раму тележки через специальную подвеску с резиновыми шайбами (амортизаторами)

                                                                        

                                                          

 

Подвеска тягового электродвигателя, состоит из подвески 4, резиновых шайб 6, дисков 5, кронштейна 12 и деталей монтажа. Подвеска выполнена поковкой из стали 45,

с последующей механической обработкой, и имеет головку, которой подвеска крепится к среднему брусу рамы тележки посредством валика 7 из стали 45, проходящего через втулки 8,9 из марганцовистой стали, запрессованные в проушины кронштейна и в головку подвески. Предохранение валика от выпадения осуществляется планками 1,10, перекрывающими отверстия проушин бруса, из которых одна приварена, а другая закреплена двумя болтами 2 (Ml6). Сами болты стопорятся планкой 3, края которой загнуты на грани головок болтов 2. Для стягивания пакета из дисков и резиновых шайб служит гайка 11, устанавливаемая на подвеске с круглой резьбой диаметром 60 мм.

Кронштейн 12, выполненный отливкой из стали 12ГТЛ или 25Л, прикреплен к остову тягового электродвигателя болтами, попарно застопоренными планками.

Для ориентации резиновых шайб, кронштейн 12 и диски 5 имеют выточки. Шайбы 6 выполнены из формовочной резины и уложены по обе стороны кронштейна между дисками 5. Резиновые шайбы обеспечивают упругость подвески. Диски 5 выполнены из листовой стали. Усилия от кронштейна передаются через резиновые шайбы и диски на заплечики подвески 4. На случай обрыва подвески 4 в качестве дополнительной страховки служат специальные приливы на остове тягового двигателя и упоры на среднем брусе рамы тележки.

 

 

Моторно-осевой подшипник качения.

На электровозе применено опорно-осевое подвешивание ТЭД. В качестве моторно -осевого подшипника применяются два сферических подшипника FAG-579000.23048 с корпусами, с упором в бурты оси через дистанционные кольца. Выступы и канавки на корпусах и в ступице зубчатых колес образуют лабиринтные уплотнения подшипниковых камер. Колесная пара крепится к остову болтами через крышку. В корпусах предусмотрены дренажные отверстия для удаления отработанной смазки и резьбовые отверстия для пополнения смазкой. Имеются расточки для установки круглых шпонок, фиксирующих расположение корпусов в определенном положении.

Буксовый узел.

 

Буксовые узлы предназначены для связи колесной пары с рамой тележки и передачи вертикальной нагрузки от подрессоренной массы электровоза на колесные пары, а также передачи силы тяги, торможения и боковых горизонтальных сил от колесной пары на раму тележки.

Буксовый узел поводкового типа и состоит из роликовой буксы и двух поводков с каждой стороны колесной пары.

 

 

Передача тяговых и тормозных сил от корпуса буксы на раму тележки производится через поводки, которые одним шарниром прикреплены к приливам корпуса буксы, а другим - к кронштейнам рамы тележки болтами М20. Шарниры поводков выполнены в виде резинометаллических валиков 3 и резинометаллических шайб 2. Валики- стальные, в средней части круглые, на концах имеют форму квадрата и трапеции 3 с отверстиями для болтов. На среднюю, круглую часть напрессовывается или привулканизируется резиновая втулка 1, а к ней стальная втулка 6. В таком виде валик запрессовывают в корпус поводка, а на концы с обоих сторон одевают резино - металлические шайбы. К крайним и средним металлическим шайбам 4 привулканизируются резиновые шайбы 2. На одной шайбе квадратное отверстие, на другой – отверстие для штифтов 7. Шайбы одеваются на концы валиков, штифты 7 не допускают поворот шайб. Короткий валик устанавливают в вырезы приливов корпуса буксы и крепят болтами, длинный валик устанавливают в вырезы кронштейна рамы тележки и также крепят болтами. Валики должны плотно входить в вырезы и не проворачиваться. Для контроля натяга валиков в вырезах между дном паза и узкой гранью конца валика должен быть зазор 5÷8 мм, а в эксплуатации не менее 0,5 мм.

 

                     

При работе рессорного подвешивания, когда рама тележки перемещается относительно буксы, поводки скручиваются за счет резиновых втулок. Кроме того, обеспечивается перемещение корпуса буксы относительно рамы тележки за счет деформации резиновых втулок и шайб. Скручивание резиновых втулок и деформация шайб не вызывает их повреждение, буксовые поводки не требуют смазки из-за отсутствия узлов трения.

 

Устройство буксы.

 

Буксы двухповодковые с роликовыми подшипниками качения. Конструктивно букса состоит из корпуса 4, отлитого из стали, с четырьмя приливами для крепления поводков и двух тарельчатых приливов для установки на них пружин буксовой ступени рессорного подвешивания. К нижнему приливу приварен кронштейн для установки буксового гидродемпфера. В нижней части корпуса буксы предусмотрена площадка для опирания стоек или домкратов при вывешивании колесных пар. Внутри корпуса размещаются два роликовых подшипника 3, 7 типа 30-42536ЛМ с размерами 180x320x86 мм и типа 30-52536ЛМ с размерами 180x320x86/12.

 

 

 

Внутренние кольца роликовых подшипников устанавливаются на шейку оси в горячем состоянии при температуре от 100°С до 120°С. Натяг внутренних колец подшипников на шейке оси обеспечивается в пределах 0,04...0,06 мм. Кольцо лабиринтное 1 перед посадкой на ось нагревают до температуры 120°...130°С. Нагрев внутренних колец подшипников и кольца лабиринтного производится способом, исключающим их намагничивание.

Наружные кольца подшипников с роликами и сепараторами устанавливаются в корпус буксы с гарантированным зазором. Внутренние и наружные кольца роликовых подшипников разделены дистанционными кольцами 5 и 6. Внутренние кольца подшипников через дистанционное кольцо стягиваются гайкой 8, которая стопориться планкой 9, закрепленной двумя болтами 10 в специальном пазу оси. Осевой разбег двух спаренных подшипников составляет 0,5... 1,0 мм. и достигнут за счет подбора дистанционных колец по толщине. Радиальный зазор роликоподшипников при подборе их в свободном состоянии должен быть 0,145...0,210 мм. Разность радиальных зазоров двух роликоподшипников на одной буксе не более 0,03 мм. С внутреннего торца букса закрыта лабиринтным кольцом 1, установленным на предподступичную часть оси и крышкой 2. Канавки в кольце и крышке образуют лабиринтное уплотнение, предохраняющее от попадания в полость буксы инородных тел и вытекания смазки из буксы. На передней 11 и задней 2 крышках буксы имеются кольцевые канавки для установки уплотняющих резиновых колец круглого сечения. Пространство в лабиринте задней крышки, между подшипниками и передней крышкой, а также в самих подшипниках заполнено смазкой марки «Буксол». Общее количество смазки в одну буксу 3,5...4,0 кг. Как избыток смазки, так и ее недостаток вызывает нагрев буксы и усиленный износ подшипников. Пополнение смазки производится через отверстие в цилиндрической части корпуса буксы, закрытое пробкой. Буксы первой и восьмой колесных пар, имеют передние крышки 1 с фланцами для установки датчиков угла поворота 2. Передача вращения от оси колесной пары к датчикам угла поворота осуществляется специальным болтом, ввинченным в торец оси колёсной пары и входящим в паз полумуфты приборов.

 

 

                              

 

 

 

 

 

 

Рессорное подвешивание буксовой ступени.

 

 

Рессорное подвешивание буксовой ступени предназначено для равномерного распределения по буксам колесных пар весовых нагрузок от рам тележек и для уменьшения динамических сил, передаваемых колесными парами на надрессорное строение, при прохождении экипажем электровоза неровностей пути.

 

Техническая характеристика .

 

 

                     Устройство рессорного подвешивания буксовой ступени.

 

Рессорное подвешивание буксовой ступени подвешивания состоит из пружин 4, втулок 2 и регулировочных прокладок 3, 5. Пружины устанавливаются на приливы корпуса буксы. Верхняя часть крайней пружины через втулку и регулировочные прокладки упирается в кронштейн 1, который в свою очередь крепится к раме тележки тремя болтами М20. Верхняя часть другой пружины опирается непосредственно на опорную площадку прилива большого буксового кронштейна.

На одном из торцов пружины клеймом нанесены ее параметры: высота в свободном состоянии и прогиб под статической нагрузкой.

Прокладки 3 предназначены для обеспечения заданной высоты А пакета пружины под статической нагрузкой в пределах 304...306 мм

Прокладки 5 применяются для развески электровоза, при этом количество прокладок 5 под каждой пружиной на одной буксе должно быть одинаковым.

Планки 6 служат для страховки от выпадения прокладок 5.

 

Гидродемпферы буксовой ступени подвешивания.

 

Гидродемпфер буксовой ступени подвешивания предназначен для гашения вертикальных колебаний рамы тележки относительно колесных пар. На каждой тележке установлено по 4 буксовых гидродемпфера.

Гидродемпфер работает параллельно с пружинами рессорного подвешивания. Он установлен вертикально между кронштейнами корпуса буксы и рамы тележки по одному на каждой буксе. Гидродемпфер 1 в нижней части имеет хвостовик, которым крепится к кронштейну корпуса буксы через резиновые амортизаторы 2 гайкой 5. Для защиты резиновых амортизаторов 2 от механических повреждений установлены стальные шайбы 3,4. Стопорение гайки 5 осуществляется посредством шайбы 6 и шплинта 7. Предварительная деформация резиновых амортизаторов 2 ограничивается длиной хвостовика между нижним корпусом и заплечиком в хвостовике, на который опирается шайба 4. Верхней проушиной гидродемпфер прикреплен к кронштейну рамы тележки валиком 11 и гайкой 12. Подвижность демпфера в верхней точке закрепления обеспечивается шарнирным подшипником 8, установленным в проушине гидродемпфера. Шарнирный подшипник 8 защищен от загрязнения фторопластовыми кольцами 9, закрепленными стопорными кольцами 15. От поперечных перемещений проушина гидродемпфера удерживается дистанционными втулками 13,14.

 

 

 

 

Кузов секции и его элементы.

 

 

Кузов секции предназначен для размещения оборудования и передачи экипажу тяговых и тормозных нагрузок. Кузов - вагонного типа с одной кабиной в торцевой части.

 

 

 

Кузов представляет собой цельнометаллическую сварную конструкцию с несущей рамой. Основными составляющими узлами кузова являются рама, боковые и торцевые стенки, крыша, каркасы, форкамеры, песочницы, задвижные щиты и блокировки, крышки люков. Электровоз 2ЭС5К состоит из двух кузовных секций. На кузовах обоих секций установлены кронштейны и рама для крепления блочной кабины управления. Кузова секций конструктивно одинаковы по основным узлам.

Все силовые элементы кузова изготовлены из стали Зсп и низколегированных сталей марок 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД.

Боковые и торцевые стенки представляют каркас из прокатных и гнутых профилей, обшитый листами толщиной 2 мм и 3 мм. Листы обшивки для жёсткости имеют продольные гофры.

Крыша представляет собой каркас из прокатных и гнутых профилей толщиной 3 мм и 4 мм, местами, обшитый листами 2 мм. В крыше имеются люки, закрываемые крышками. Места соединения крышек и каркаса крыши имеют уплотнения, исключающие попадание влаги в кузов. В центральной трансформаторной крышке имеется люк с крышкой для выхода из кузова на крышу. На крыше кузова для уменьшения аэродинамического сопротивления движению электровоза и улучшения внешнего вида установлены фальшборты. Фальшборты изготовлены из гофрированного листа толщиной 1,5 мм с кронштейнами для их крепления на крыше.

                                                         

 

 

 

 

                                         

Рама кузова.

Рама кузова представляет конструкцию прямоугольной формы, несущей все виды нагрузок. Она собрана из двух продольных боковых балок (боковин), соединенных по концам буферными брусьями и в средней части поперечными балками, вспомогательных жесткостей и листов пола под установку оборудования, лобовой обшивки.

 

 

Боковины изготовлены из прокатных швеллеров 16 и 30, связанных листом толщиной 8 мм.

По концам рамы в буферных брусьях установлены автосцепные устройства с автосцепкой СА-3, с пружинно-фрикционным поглощающим аппаратом 73ZW и упругой центрирующей балочкой. К нижней части буферных брусьев приварены тяговые кронштейны. На передних буферных брусьях обоих секций электровоза установлены путеочистители, конструкция каждого из которых рассчитана на приложение к нижней балке продольного усилия 140 кН. На путеочистителях установлены регулируемые по высоте козырьки.

 

                  

 

                                Кабина управления и её компоновка.

 

Блочная металлическая кабина управления крепится к раме, боковым стенкам и крыше кузова 27 болтами. Металлический каркас кабины выполнен из труб прямоугольного сечения, катаных уголков и листовой стали толщиной 2-8 мм. Лобовая часть кабины ниже проема окон имеет силовой пояс для защиты локомотивной бригады при столкновении и выдерживает нагрузку до 290 кН (30 тс) равномерно распределенную по ширине лобовой части кабины.

Пол кабины оклеен поливинилхлоридным линолеумом, под которым расположены плоские нагревательные элементы. Облицовка стен и потолка выполнена декоративными панелями, в которые встроены плоские нагревательные элементы.

Окна кабины (лобовое и 4 боковых) обеспечивают машинисту и помощнику, сидящим за правым и левым блоками пультов, обзор пути. Лобовые и боковые (неподвижные) окна оборудованы изделиями остекления повышенной прочности с электрообогревом. Над лобовым и боковыми окнами установлены солнцезащитные шторы. Опускные окна, расположенные на боковых стенках, позволяют вести обзор состава поезда из открытого окна. На пультах управления предусмотрена декоративная обшивка из стеклопластика. Геометрические очертания пульта и компоновка рабочего места машиниста выполнены в соответствии с санитарными нормами и эргономическими требованиями, что позволяет создать оптимальные условия управления в положениях сидя и стоя. Кабина управления оборудована средствами пожаротушения и эвакуации, предусмотрена звуковая и световая сигнализация о возникновении пожара. Со стороны машиниста размещается шкаф для хранения одежды. В шкафу также предусмотрены места для размещения аптечки, индивидуальных средств защиты и футляров под сигнальные принадлежности. Со стороны помощника машиниста установлен шкаф-пенал, в котором предусмотрено место для размещения электроплитки для подогрева пищи и термосов. В кабине имеется холодильник для хранения продуктов, пепельницы.

Кабина оборудована унифицированными креслами типа КЛ-7500. Кресло вращается вокруг своей оси, перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскости. Подвеска кресла, положения сиденья и спинки кресла, положение и угол наклона подлокотников регулируются. Кресло обеспечивает удобную посадку машиниста при работе сидя, быстрый уход с рабочего места и не мешает работе стоя. В кабине имеется система местного, рабочего и аварийного освещения. На потолке установлены два светильника для точечного освещения бланков предупреждения, расположенных на пульте. Кабина оборудована аварийными выходами, в качестве которых используются боковые окна, оснащенные спасательными веревками. Снаружи кабины со стороны машиниста и помощника установлены зеркала заднего вида со встроенными нагревателями. Управление зеркалами производится дистанционно из кабины с помощью джойстиков-переключателей. Органы управления и визуального контроля сосредоточены в 2-х рабочих местах - правом и левом блоках.

 

Связи кузова с тележками.

Значительная сложность конструкций с люлечным и пружинным возвращающими устройствами обусловила поиск возможности многофункционального использования элементов связи кузова и тележки. В результате была создана система пружинного подвешивания, которая получила название «Флексикойл» (Flexicoil). Основная конструктивная особенность пружин – это большое количество витков, что дает возможность изгибаться ей в вертикальном и поперечном направлениях. При этом необходимо учитывать и то обстоятельство, что использование пружины как упругого элемента, работающего во всех трех направлениях, накладывает особые условия к выбору материала пружины. Такое подвешивание применяется на многих зарубежных и отечественных локомотивах: на скоростном электропоезде TGV (Франция), на электровозах ЭП100, ЭП200, ЭП10, 2ЭС5К и 2ЭС4К. Устройство передачи силы тяги от тележки на кузов электровозов ЭП10, 2ЭС5К и 2ЭС4К выполнено с помощью наклонных тяг. Узел продольной связи с наклонными тягами был впервые применены на электровозе Sr 1, а затем в переработанном виде был и распространены на электровозы серийного производства. Наклонные тяги используются на электровозах ВЛ15, ВЛ85, ВЛ65 и ЭП1, у которых для передачи вертикальных и поперечных сил применяется люлечное подвешивание (на крайних тележках) и сжатые упругие стержни (на средней тележке). Наклонные тяги предназначены для передачи продольных сил (тяги и торможения) и призваны заменить шкворневое устройство. В этом случае упрощается конструкция средней балки тележки и исключается значительное число элементов трения. Тяговое устройство тележек является жестким продолжением рамы тележки, предназначенным для выноса точки присоединения наклонной тяги к раме тележки таким образом, чтобы ось тяги проходила через точку пересечения вертикальной оси симметрии тележки и рельсов. Буферное устройство предназначено для упругой связи наклонной тяги с кронштейном кузова электровоза посредством резиновых шайб. Наклонная тяга крепится шарнирно к вилке с помощью валика. Узел наклонной тяги работает на растяжение и сжатие (зависит от направления движения). Жесткость соединения тяги с кузовом определяется геометрическими размерами резиновых амортизаторов, фланцев кронштейна и степенью их предварительной стяжки. В один шарнирный узел подбирают резиновые амортизаторы с разницей в твердости не более 3 – х единиц по Шору. Главной особенностью системы наклонных тяг является исключение значительного перераспределения вертикальных нагрузок на отдельные колесные пары от действия на тележку моментов сил тяги и торможения. Появление этих моментов объясняется различием высот приложения к тележке сил тяги (на уровне головок рельсов) и сопротивлению движению (уровень шарового шарнира у шкворневых локомотивов). В связи с этим отпадает необходимость в использовании противоразгрузочного устройства (у шкворневых локомотивов) которое предназначено для создания компенсирующей силы, действующей от кузова на раму тележки и догружающее переднюю колесную пару по ходу движения как наиболее разгруженную.

 

Связи кузова с тележками ЭС5К.

 

Предназначены для передачи всех видов усилий от рамы кузова к тележкам, как вертикальных, так и горизонтальных – продольных и поперечных. Связи кузова с тележками состоят из опор кузова, вертикальных и горизонтальных гидродемпферов и упоров а так же наклонной тяги .

                                          

 

 

Опора кузова

 

 

Опоры кузова представляют собой цилиндрические винтовые пружины, работающих на сжатие и сдвиг и предназначены для передачи весовой нагрузки и компенсации перемещений тележек относительно кузова во всех направлениях.

            Техническая характеристика пружины.

Статическая вертикальная нагрузка на пружину, Н (кгс)          63760(6500)

Высота пружины под вертикальной статической нагрузкой, мм 540±3

 Средний диаметр пружины, мм                                                        254±2

Диаметр прутка пружины, мм                                                              50±0,1

Число рабочих витков, шт.                                                                    7

Высота пружины в свободном состоянии, мм                              

Высота пружины с комплектом шайб поз.2

 под вертикальной статической нагрузкой, мм                                550±2

Опора кузова состоит из пружины 9, которая нижним торцом через опору нижнюю 8 и стакан  и полукольцо 12 опирается на раму тележки. На верхний торец пружины 9 через шайбы 3, опору верхнюю 5 опирается кузов. Шайбы 6 применяются при развеске электровоза. При помощи шайб 6 выдерживается размер А.

 

 

Горизонтальный и вертикальный упоры.

 

Горизонтальный упор предназначен для формирования совместно с опорами кузова характеристики поперечной связи кузова с тележками и ограничения поперечных горизонтальных перемещений кузова относительно тележки.

Вертикальный упор предназначен для ограничения вертикальных перемещений кузова относительно тележки с целью защиты пружин опор кузова от перегрузки и предотвращения ударов кузова о раму тележки в других местах.

Горизонтальные и вертикальные упоры позволяют выдерживать горизонтальные и вертикальные зазоры в требуемых пределах.

Горизонтальный и вертикальный упоры крепятся к кузову на шпильках.

После сжатия пружины горизонтального упора на рабочий ход 15 мм упор работает как жесткий ограничитель.

 

 

Наклонная тяга

 

Наклонные тяги предназначены для передачи сил тяги и торможения от тележек к кузову.

Тяга 8 представляет собой толстостенную трубу 17 с приваренными по концам литыми головками 18.

 Одной головкой тяга крепится к вилке 6 буферного бруса кузова, другой головкой - к тяговому кронштейну тележки 17. Крепление тяги осуществляется валиками 10 с гайками 12. Трос 7 и скобы 9 служат для страховки тяги от возможного падения на путь при поломке. Подвижность тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях при относе кузова и разворотах тележки обеспечивают сферические подшипники 13, запрессованные в головки тяги. При монтаже тяги, валики 10 необходимо вставлять в головку тяги со стороны стопорной планки, фиксирующей валик от перемещений в осевом направлении. Среднее положение головок наклонных тяг в кронштейнах рамы тележки и вилке буферного устройства обеспечивается кольцами 15. От возможности отвинчивания гайку 12 предохраняет шплинт 11. В валиках 10 выполнены осевой и радиальный каналы, по которым подается смазка к сферическому подшипнику 13; после смазки в осевой канал устанавливается болт 16. Для защиты сферического подшипника 13 от пыли и грязи с обеих сторон подшипника в головках устанавливаются уплотнительные шайбы 14. Буферное устройство тяг состоит из резиновых шайб 4, охваченных фланцами 1 и предварительно стянутых вилкой 6 и гайкой 2 до обеспечения зазора В=18+2 мм.

 Положение вилки относительно тяги 8 регулируется установкой необходимого количества регулировочных шайб 5. Для обеспечения размера «В» эксплуатации и от возможности отвинчивания гайку 2 предохраняет стопорный болт 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлические демпферы

Гидравлические демпферы предназначены для гашения колебаний кузова электровоза в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также применяются в буксовой ступени подвешивания и предназначен для гашения вертикальных колебаний рамы тележки относительно колесных пар.

Работает на основе жидкого трения т. е. поглощения силы удара происходит в процессе продавливания жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия, в результате этого возникает вязкое трение, и механическая энергия колебательного движения кузова превращается в тепловую с рассеиванием в рабочей жидкости.

Состоит из верхней и нижней головок в которых установлены резиновые и металлические втулки для крепления гасителя к кронштейнам рамы кузова и тележки к нижней головке приварен внешний цилиндр, внутри которого установлен цилиндр меньшего диаметра. В нижней части между цилиндрами установлен клапан. Внутри цилиндра меньшего диаметра установлен поршень со штоком. Шток вкручивается в верхнюю головку и стопорится винтом. В верхней части между штоком и цилиндром установлена направляющая букса, над буксой установлено 2 каркасных сальника которые фиксируются специальной обоймой. Обойма зажимается гайкой через шайбу с уплотнением.

Сверху к верхней головке прикручивается защитный кожух, который фиксируется стопорным болтом. Клапан состоит из корпуса, тарелочки с пружиной и шарика с пружиной. Внутрь заливают 900гр. приборного масла.

Процесс сжатия – поршень со штоком двигается вниз при этом давление под поршнем увеличивается, тарелочка клапана прижимается к своему седлу и масло с большим сопротивлением через щелевые каналы поступает в запасный резервуар. При этом давление над поршнем.При повышении давления под поршнем более 45Атм срабатывает шариковый клапан находящийся между цилиндрами и открывает отверстие большего диаметра через которое масло перетекает в запасный резервуар. При этом давление под поршнем снижается и шариковый клапан закрывается.

Процесс расжатия – ход поршня вверх. Шток поршня движется в верх, при этом создаётся избыточное давление в над поршневой полости, в результате этого масло с большим сопротивлением начинает протекать под поршень через щелевые каналы. Однако давление под поршнем снижается так как освобождающийся объём больше объёма поступающего масла поэтому из-за разряжения под поршнем тарелочка нижнего клапана преодолевая усилия своей пружины приподнимается от седла и открывает калиброванные отверстия. При этом масло из запасного резервуара (камеры) перетекает через открытые отверстия в полость под поршнем. При повышении давления над поршнем более 45Атм срабатывает шариковый клапан находящийся в поршне и открывает отверстие большего диаметра через которое масло перетекает под поршень. При этом давление над поршнем снижается и шариковый клапан закрывается.

 

Гидродемфер буксовой ступени подвешивания установлен вертикально между кронштейнами корпуса буксы и рамы тележки по одному на каждой буксе и крепится следующим образом.

Нижним хвостовиком через резиновые амортизаторы 2 крепится гайкой 5 к кронштейну корпуса буксы. Для защиты резиновых амортизаторов 2 от механических повреждений установлены стальные шайбы 3,4. Стопорение гайки 5 осуществляется шплинтом 7.

Верхней головкой крепится к кронштейну рамы тележки валиком 11 и гайкой 12. Подвижность демпфера в верхней точке закрепления обеспечивается шарнирным подшипником 8, установленным в головке демпфера. Шарнирный подшипник 8 защищен от загрязнения резиновыми кольцами 9, поджатыми втулкой 10.

 

 

Гидродемферы кузовной ступени подвешивания установлены вертикальные 9 по четыре штуки и горизонтальные 1 гидродемпферы по две штуки на одну тележку и крепится посредством валика 7, гайки 8, шайбы 10 и шплинта 11. Пластины 17 служат для регулировки размера Г.

Головки вертикальных гидродемпферов крепятся посредством валика, шайбы, гайки и шплинта. Пластины 4 служат для обеспечения размера А вертикального гидродемпфера. Подвижность гидродемпферов в точках крепления при колебаниях электровоза обеспечивается шарнирными подшипниками, находящимися в головках демпферов. Шарнирные подшипники защищены от загрязнения резиновыми кольцами 5, поджатыми втулкой 6.

 

 

 

 

Установка гидродемпферов и упоров на тележке:

 1 - гидравлические гидродемпферы; 5 - кольцо резиновое; 6 - втулка; 7 - валик; 8 - гайка; 10 - шайба; 11 - шплинт; 12 - прокладка; 13 - стакан; 14 - пружина; 15 - крышка; 16 - вертикальный упор.

 

 

Автосцепное устройство.

 

Расположена в буферных брусьях по продольной оси электровоза на каждой секции.

Предназначено: для автоматического сцепления секций локомотива и локомотива с поездом; Для удержания сцепленных секций на определенном расстоянии друг от друга; Для передачи тяговых и тормозных сил поезду;

Автосцепное устройство состоит из;

Корпуса автосцепки с деталями механизма,

Расцепного привода, включающего в себя расцепной рычаг, кронштейн, державку и цепь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Центрирующего прибора, который включает в себя ударную розетку, две маятниковые подвески и центрирующую балочку.

 

 

 

Упряжного устройства, включающего в себя поглощающий аппарат, тяговый хомут, клин тягового хомута, упорную плиту. Опорных частей, передних и задних упоров, поддерживающей планки.

 

 

 

Автосцепка СА-3 (советская автосцепка 3-го варианта 197,6кг).

Автосцепка служит для сцепления единиц подвижного состава, а также передачи тяговых и ударных нагрузок.Состоит из хвостовика и головки, литая стальная полая, соединена с хомутом при помощи клина. Головка состоит из малого и большого зуба, которые образуют зев автосцепки. Внутри головки полость с выступами (полочка, шип и пастель под подъёмник), внутри полости расположен сцепной механизм, состоящий из замка, предохранителя, замкодержателя, подъёмника, валика подъёмника и фиксирующего болта.

 

1-Корпус автосцепки;2-Замок;3-Замкодержатель;4-Предохранитель;5-Подьемник;

6-Валик подьемника; 7,8,9 -Запорный болт с шайбой и гайкой.

 

Поглощающий аппарат класса Т2 -  73 ZW

Поглощающий аппарат смягчает удары и рывки, предохраняя подвижной состав, грузы и пассажиров от вредных динамических воздействий.

 

 

 

Тяговый хомут через клин передает поглощающему аппарату тяговое усилие от автосцепки.

Передний и задний упоры (объединенные упорные угольники), расположенные между стенками буферного бруса, передают нагрузку на раму.

 Передний упор отлит вместе с ударной розеткой. Тяговые усилия от поглощающего аппарата передаются на передний упор. Задний упор воспринимает ударные нагрузки непосредственно от корпуса поглощающего аппарата.

Ударная розетка упора предназначена для усиления буферного бруса рамы   кузова локомотива и восприятия в некоторых случаях части удара непосредственно от автосцепки наряду с поглощающим аппаратом.

Центрирующий прибор, состоящий из двух маятниковых подвесок и центрирующей балочки, возвращает автосцепку после бокового отклонения в центральное положение.

 Расцепной привод служит для расцепления автосцепок. Он состоит из расцепного рычага, цепи и поддерживающих деталей - фиксирующего кронштейна и поддерживающего кронштейна, укрепленных на концевой балке. Поддерживающая планка удерживает автосцепку в горизонтальном положении и на определенной высоте, предусмотренной установочным чертежом.

 

 

Процесс сцепления.

При сцеплении малый зуб одной автосцепки скользит по наклонной поверхности большого зуба другой автосцепки, далее при сближении замки нажимают друг на друга и каждый перемещается внутрь корпуса автосцепки. Предохранитель, установленный на замке так же перемещается во внутрь корпуса автосцепки, при этом его верхнее плечо скользит по полочке замкодержателя проходит над его противовесом.При дальнейшем сцеплении малые зубья нажимают на замкодержатели утапливая их за под лицо с ударной стойкой зева. При этом замкодержатели поворачиваются на шипах и своими противовесами воздействуют на верхние плечи предохранителей поднимая их с полочек. Малые зубья продолжают скользить по наклонной поверхности зева к боковым стенкам больших зубьев, освобождая место для замков. Замки, освобожденные от нажатия, выпадают из корпуса автосцепки. При этом верхнии плечи предохранителей соскальзывают с замкодержателей на полочки и устанавливаются напротив противовесов исключая самопроизвольный расцеп. Автосцепки сцеплены. У сцепленных автосцепок сигнальных флажков невидно.

Процесс расцепления.

От натяжения цепи расцепного привода начинает поворачиваться валик подъемника. При повороте валика подъемник своим широким пальцем поднимает нижнее плечо предохранителя, от чего верхнее плечо поднимается, располагаясь выше противовеса замкодержателя, предохранитель выключен.

При дальнейшем повороте подъёмника, широкий палец упирается в выемку замка поднимает его и уводит внутрь корпуса. Тем временем узкий палец подъемника подходит к расцепному углу замкодержателя приподнимая его заходя за расцепной угол.Замок полностью уводится во внутрь корпуса, а замкодержатель опускается вниз на шип, когда узкий палец подъемника зайдет за расцепной угол – автосцепки будут расцеплены.Замок находится в расцепленном положении до разведения автосцепок, т.к. он упирается в широкий палец подъемника, который узким пальцем упирается в замкодержатель, которому не дает повернутся малый зуб соседней автосцепки.Чтобы механизм расцепленной автосцепки вернуть в сцепленное состояние не разводя автосцепки, необходимо поднять замкодержатель надавив на его лапу снизу через отверстие головки автосцепки.

Требования ПТЭ к автосцепному устройству

Высота оси автосцепки над уровнем верха, голо­вок рельсов должна быть:

у локомотивов, и грузовых порожних вагонов не более  ......... 1080 мм

у локомотивов и пассажирских вагонов с людьми не менее. ……. 980 мм

у грузовых вагонов (груженых) не менее ............................... 950 мм

Разница по высоте между продольными осями автосцепок допускается не более:

Разница по высоте автосцепок не должна превышать между секциями электровоза 20мм.

в грузовом поезде ............................................................. 100 мм

между локомотивом и первым груженым вагоном поезда  ...... 110 мм

в пассажирском поезде, следующем:

со скоростью до 120 км/ч................................................................. 70 мм

со скоростью 121—140 км/ч. ..:........................................................ 50 мм

между локомотивом и 1-м вагоном пассажирского поезда.   ………….....100 мм

Автосцепка пассажирских вагонов должна иметь ограничители вертикальных перемещений.

Неисправности автосцепки

1. Расширенный зев автосцепки;

2. Излом, изгиб, скручивание верхнего плеча предохранителя и противовеса замкодержателя;

3. Короткая или длинная цепь расцепного привода 480+/-10мм;

4. Провисание автосцепки более установленной нормы;

5. Несовпадение осей автосцепки;

6. Попадание под замок посторонних включений (различного мусора);

 

 Проверка механизма вручную. При нажатии рукояткой на замок при заранее утопленном замкодержателе, замок должен уходить не менее 7мм и не более 18мм. Исправный замок не должен выступать или быть вровень с малым зубом.

Зазор между ударной розеткой и головкой автосцепки должен быть при выдвинутом состоянии не более 90мм, и в сжатом не менее 70мм. Следов удара быть не должно.

 

Тормозная рычажная передача.

 

Рычажная тормозная система предназначена для передачи силы от тормозных цилиндров или привода стояночного тормоза к тормозным колодкам при торможении. Система выполнена с двухсторонним нажатием чугунных гребневых колодок на колесо, с приводом от индивидуального тормозного цилиндра на каждую сторону тележки.

 

                                        Техническая характеристика.

 

На каждой тележке установлено два тормозных цилиндра, каждый из которых воздействует на четыре колодки двух колес одной стороны тележки.

Тормозные цилиндры 14 крепятся шестью болтами M16 каждый, на бобышках среднего бруса рамы тележки. От штоков тормозных цилиндров усилие передается через балансиры 11,16, планки 18 и тяги 13 на подвески 10 и внутренние тормозные колодки и дальше посредством тяг 4 на подвески 1 и наружные тормозные колодки.

Тормозные колодки 6 при помощи чек 7 крепятся к башмакам 8, которые соединены с подвесками 1 и 10 валиками 9,21. Балансиры 11,16 связаны между собой тягой 13 с помощью валиков 15.

Крайние подвески 1 подвешены к кронштейнам концевых брусьев, а средние подвески 10 через валик башмака и подвеску 20 к кронштейнам боковины рамы тележки. Верхние концы подвески 10 соединены планками 18 с балансирами 11,16, подвешенными через подвеску 17 к кронштейну среднего бруса рамы тележки и к кронштейну задней крышки цилиндра. Через фигурные вырезы в нижней части подвесок 1 и 10 проходят поперечины 19, соединенные попарно тягами 4, расположенными с внешней стороны каждой колёсной пары. Балансир 11 и 16 внизу соединены тягами 13 постоянной длины. Тяги 4 и поперечины 19 застрахованы от падения на путь при их обрыве тросами 3, 5 и 25, которые закреплены на кронштейнах рамы тележки. Длина тросов выдерживается на 20-25 мм более расстояния между точками их крепления.

Шарнирные соединения рычажной системы выполнены посредством валиков, поверхности которых закалены на глубину 2-4 мм до твёрдости 45-62 HRCэ и втулок из марганцовистой стали, запрессованных в отверстия сопрягаемых деталей.

Величина выхода штока тормозного цилиндра регулируется изменением длины тяг 4 посредством вращения винта. При исчерпании возможности регулировки выхода штока посредством винта осуществляется ступенчатое регулирование перестановкой валиков 2 в последующее отверстие этих тяг.

Болты 22 служат для регулирования зазоров между колодками и бандажами. Предельная величина разности зазоров на каждой стороне тележки не более 5 мм. Зазоры между бандажом и колодками по концам каждой колодки регулируется разворотом колодок на валиках 9, 21 при помощи гаек 23 на крюках 24, предельная величина разности зазоров не более 5 мм, причем больший зазор должен быть на нижнем конце колодки. Балансир 16 верхним концом упирается в ребро подвески 17, а балансир 11 упирается в головку болта 12, при этом необходимо иметь в виду, что упорным болтом 12 следует пользоваться только лишь при замене тормозного цилиндра 14 и деталей: подвески 17, балансиров 11,16 тяг 13.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система смазки гребней колёсных пар.

 

 

Система смазки гребней колёсных пар (гребнесмазыватели) предназначена для уменьшения темпа износа гребней колесных пар и боковых граней рельсов.

На раме тележки монтируется исполнительная система гребнесмазывателя состоящая из:

1 - бак объемом 15 дм³ для смазки;

2 - масляный фильтр;

3 - форсунка;

4 - маслопровод;

5 - гибкий шланг;

6,7 - штуцер;

8 - кронштейн;

От датчика угла поворота определяется цикличность подачи смазки на гребень и сигнал поступает в электронный блок (установлен в кабине), который подаёт команду с заданной цикличностью на электропневматические клапаны (установленные в кузове), которые открывают доступ сжатого воздуха в форсунки 3. Кронштейн 8 служит для регулировки зазоров И и К, которые необходимо контролировать и поддерживать по мере износа бандажа.

Форсунки 3 включаются на первой или восьмой колесной паре в зависимости от направления движения.

Песочная система.

Песочные бункеры выполнены в виде сварных емкостей и установлены на боковых стенках внутри кузова. Общий объем песка на электровозе 1200 л. Для засыпки песка на крыше имеются люки, закрываемые уплотняющимися крышками. Внутри горловин песочниц имеются сетки, а в нижней части песочниц имеются люки с крышками для прочистки патрубка, ведущего к форсунке.

 

 

Форсунка песочницы предназначена для дозированной подачи песка из бункера под колеса электровоза с целью увеличения сцепления их с рельсами.

Форсунка состоит из литого корпуса 1 с двумя широкими горловинами для подвода и отвода песка и с отверстием для подачи сжатого воздуха. Горловина 9 служит для соединения форсунки с трубой бункера, к горловине 11 присоединяют подсыпную трубу.

На противоположном конце этой горловины в утолщении корпуса имеются отверстия с деталями для распределения сжатого воздуха. Уплотнение этих отверстий осуществляют болтом 3 и пробкой 7. В нижней части корпуса находится отверстие, служащее для прочистки форсунки. Оно закрыто крышкой 10.

Сжатый воздух подаётся через отверстие 6, откуда он поступает в камеру А, где и распределяется следующим образом: большая его часть через направляющее сопло 2 устремляется по подсыпному рукаву к колесу, а меньшая часть через разрыхляющий канал 8 внутрь форсунки, разрыхляя песок, поступающий по горловине 9. Разрыхленный песок увлекается выходящим из направляющего сопла воздухом и направляется по подсыпному рукаву под колеса электровоза. Специальным регулировочным болтом 4 с контргайкой 5 регулируется количество сжатого воздуха, идущего на разрыхление и подачу песка.

 

 

 

 

 

Система вентиляции электровозов.

 

Система вентиляции каждой секции электровоза принудительная и предназначена для охлаждения тяговых двигателей (ТД), выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП), теплообменников тягового трансформатора (ТТТ), сглаживающих реакторов (РС), выпрямительной установки возбуждения (ВУВ), блока балластных резисторов (ББР), блока диодов (БД) и для обеспечения требуемого избыточного давления в кузове с целью защиты от проникновения в него пыли и снега во время движения электровоза, а также для охлаждения кузова в летнее время.

Система вентиляции обеспечивает следующие номинальные значения расходов воздуха для охлаждения электрооборудования:

тягового двигателя, м3/мин	75+5
теплообменников тягового трансформатора, м3/мин	90+5
сглаживающего реактора, м3/мин	20+5
блока балластных резисторов (в горячем состоянии), не менее, м3/мин	250
выпрямительной установки возбуждения, м3/мин	10+2
блока диодов, м3/мин	25+3
Подача воздуха в кузов создает избыточное давление, Па	40 - 60

Система вентиляции секции электровоза состоит из трех вентиляционных систем (ВС1 – ВС3).

Системы ВС1 и ВС2 идентичны, в каждой из них воздух через вертикальные лабиринтные жалюзи и форкамеры забирается центробежными вентиляторами-воздухоочистителями ЦВ 9-37,6-7,6, одна часть которого из переходного патрубка через специальные окна выбрасывается в кузов, другая подается на охлаждение ВИП. После ВИП воздух попадает в воздухораспределительную камеру, в которой расположены два РС. Часть воздуха после охлаждения РС выбрасывается под кузов, остальная – по воздуховодам поступает на охлаждение ТД и ТТТ и выбрасывается под кузов.

Из системы ВС2 предусмотрен выброс воздуха в компрессорное помещение через специальный патрубок с заслонкой.

На боковых стенках форкамер ВС1, ВС2 предусмотрено по одному окну с заслонкой для рециркуляции воздуха в зимнее время.

В системе ВС3 в режиме рекуперативного торможения воздух через вертикальные лабиринтные жалюзи и форкамеру забирается посредством вентилятора Ц9-37,6-7,6 (без устройства пылеотделения). Одна часть воздуха по переходному патрубку поступает в ББР, после охлаждения отработанный воздух выбрасывается в атмосферу через лабиринтные жалюзи, установленные на крыше электровоза. Другая часть по воздуховодам поступает на охлаждение ВУВ и БД и далее выбрасывается в кузов.

Распределение воздуха между электрооборудованием осуществляется с помощью регулировочных заслонок, расположенных соответственно перед ТД, ТТТ, БД и после РС, а также с помощью заслонок на окнах выброса воздуха в кузов.

Вентиляция кузова обеспечивается воздухом, поступающим в кузов из систем ВС1 и ВС2. Установленные на крыше дефлекторы предназначены для отвода из кузова отработанного теплого воздуха в летнее время.

Вентиляторы

В системе вентиляции электровоза применены блоки центробежных вентиляторов Ц9-37,6-7,6 и вентиляторов-воздухоочистителей ЦВ9-37,6-7,6, служащих для подачи воздуха в систему охлаждения электрооборудования и вентиляции кузова электровоза.

Технические характеристики

Тип вентилятора	ЦВ9-37,6-7,6	Ц9-37,6-7,6
Диаметр рабочего колеса (по концам лопаток), мм	760	760
Номинальная производительность, м3/мин *	265	225
Полное давление, даПа (кгс/м2)*	336 (343)	345(352)
Мощность на валу электродвигателя, кВт	24	20
Эффективность очистки воздуха от снега, %	90	-
КПД максимальный	0,6	0,615
Частота вращения, об/мин	1470	1470

*Параметры указаны для режима работы вентилятора при максимальном КПД.

Блок центробежного вентилятора в соответствии с рисунками 32 и 33 состоит из улитки (спирального металлического корпуса) 9, рабочего колеса 14, насаженного на вал приводного электродвигателя 1, входного подвижного патрубка 7  и каркаса 17.Рабочее колесо 14 сварной конструкции состоит из двух дисков: несущего 15 и покрывного 6, с вваренными между ними лопатками 4. Несущий диск 15 крепится

заклепками к ступице 13. Положение колеса на валу электродвигателя 1 в осевом направлении фиксирует болт 11, ввернутый в вал электродвигателя, а стопорная шайба 12 загнутыми краями на грань головки болта и лыску ступицы 13 рабочего колеса 14 исключает самоотвинчивание этого болта.

Колесо вентилятора балансируется статически. После установки колеса на вал электродвигателя пара «колесо-электродвигатель» подвергается динамической балансировке. В случае замены колеса или электродвигателя динамическая балансировка вновь образованной пары обязательна.

Вентилятор-воздухоочиститель ЦВ9-37,6-7,6 отличается от вентилятора Ц9-37,6-7,6 только тем, что его улитка 9 разделена перегородкой 3  на две камеры. Камера 5 предназначена для формирования потока очищенного воздуха. Камера 2 служит для приема и транспортирования загрязненного воздуха под кузов через патрубок 8 и специальный воздуховод.

Конструкция подвижного патрубка 7 позволяет перемещать его вдоль оси вентилятора. Этим перемещением регулируется зазор между колесом и подвижным патрубком. Размер А определяет положение колеса относительно улитки вдоль оси вентилятора. Радиальный зазор В у вентилятора-воздухоочистителя определяет положение колеса относительно перегородки. Размер А и В контролируются через отверстия в крышке 10.

Зазоры А, Б и В выставляются при сборке вентилятора.

 

 

 

Блок мотор-компрессора.

 

                                       Техническая характеристика.

Блок мотор-компрессор состоит из электродвигателя 1 и компрессора 8, смонтированных на общем каркасе 9. Передача крутящего момента от электродвигателя к компрессору осуществляется муфтой, состоящей из резинокордной оболочки 5 и двух полумуфт 3 и 6, напрессованных соответственно на вал компрессора и электродвигателя. Резинокордная оболочка крепится к полумуфтам нажимными фланцами 4 с помощью болтов 2. Муфта защищена кожухом 7, закрепленным на каркасе 9.

Для снижения уровня вибрации, передаваемой на кузов, блок установлен на буферы с опорами.

Для проворачивания вала перед запуском компрессора в зимнее время на полумуфте 3 предусмотрены радиальные отверстия. Проворот вала производится при помощи прутка диаметром 20 мм и длиной 270 мм через отверстия в кожухе 7 при снятой его съемной части.

 

 

Поломка пружины рессорного подвешивания.	Усталость металла, удар.	Следовать в депо резервом со скоростью не более 20 км/ч.
Течь масла из гидродемпфера: через сварное соединение корпуса или трещины, через сальники.	Усталость металла, негерметичность.	Следовать в депо резервом со скоростью не более 30 км/ч.
Проворот бандажа (несовпадение рисок на бандаже и колёсном центре).	Ослабление бандажа на ободе колёсного центра.	При ослабленных бандаже и бандажном кольце следовать в депо резервом со скоростью не более 15 км/ч. При провороте без ослабления бандажа и бандажного кольца следовать в депо с обычной скоростью.
Заклинивание зубчатой передачи тягового редуктора. Заклинивание буксы	Поломка зубьев передачи, разрушение подшипников.   Излом подшипников	Повреждённую колёсную пару вывести из контакта с рельсом, отключить соответствующий ТЭД и следовать в депо резервом со скоростью не более 15 км/ч.
Чрезмерный нагрев буксы.	Поломка подшипников, отсутствие или избыток смазки.	Следовать в депо со скоростью не более 30 км/ч.
Обрыв подвески тягового редуктора.	Усталость металла.	Отключить ТЭД и следовать в депо резервом со скоростью не более            30 км/ч.
Обрыв тормозной тяги.	Усталость металла.	Проверить состояние страховочных тросов. Следовать в депо резервом со скоростью не более       30 км/ч.
Трещины в элементах рамы.	Усталость металла.	Следовать в депо резервом со скоростью не более       20 км/ч.